pátek 31. října 2014

Matematika u maturit? 4.

Cesty k matematice

Zastánci maturity z matematiky se hájí již mnohonásobně zprofanovanou frází, že "k matematice nevede cesta královská" (navíc vyřčenou ve zcela jiných souvislostech). Hájí se i vynikajícími výsledky vybraných žáků/studentů na mezinárodních soutěžích. Ty výsledky jsou dány v podstatě tím, že (malá) část žáků a studentů je schopna se matematiku naučit sama, v podstatě navzdory její výuce ve škole. Je to ovšem ten samý postup, jako když pirátský kapitán učil plavčíky plavat tím způsobem, že je naházel z lodi do moře. A kdo vyplaval, ten OPRAVDU plavat uměl. A zcela jistě by takto "naučení" plavčíci vyhráli ledasjakou soutěž.
Možná k matematice neexistuje "cesta královská", ale v předchozích dílech zmíněné příklady ukazují, že k matematice vede přinejmenším "cesta chemická" či "cesta lékopisná". Tedy, místo pýthického blábolení nad kabalistickými znaky, jasně, slovy obecného jazyka, definované pojmy, podobně jasně definované vztahy mezi nimi a udržení celkové vnitřní konzistence (aby se týž pojem jmenoval pokaždé stejně a byl označen stejným symbolem, v ideálním případě od prvního použití až do učebnic pro maturitní ročník). Problémem je totiž i naprostá nekonzistence matematických textů, kdy už např. při triviálních počtech je násobení vyjadřováno buď znaménkem "x", nebo ".", nebo je zcela vynecháváno (a to pomíjím, že většina programovacích jazyků násobí znaménkem "*"). Existuje i jakási priorita úkonů, nicméně realita je taková, že ji nezvládají ani interprety či překladače počítačových programů a mohou dávat při spolehnutí se na ni nesprávné (či nekonzistentní) výsledky (a to je počítač na takovéto rutinní vyhodnocování zadaných řetězců disponován podstatně lépe než lidský mozek).
Další věcí je, že uvedené "kabalistické znaky" jsou v každé knize trochu jinak, přičemž se čtenář nemá možnost dozvědět, zda znak, podobný znaku třeba v předchozím díle učebnice, je identický nebo zda se jedná o znak zcela odlišný a odlišného významu. Že by se matematikové snížili k tomu, aby ve svých textech, a zejména v učebnicích, uváděli přehled zkratek a symbolů s jejich vysvětlením, jak je tomu zvykem v normálních vědách, rozhodně nehrozí.
Konec konců, kvůli mizerné typografii matematické symboliky vznikl TeX, který je asi jediným běžně dostupným (proto matematiky a tvůrci matematických učebnic nevyužívaným) systémem, schopným korektně a jednotně provést sazbu matematických symbolů. Snaží se mu (pro webové zdroje) konkurovat mathml. Jeho výhodou proti TeXu je, že zadáním vzorce je nikoli jeho grafický popis, ale snaha o popis strukturní, nevýhodou je, že má jednak nižší šíři (toho, co je schopen zobrazit) než TeX, jednak je výsledná podoba vzorce a symboliky závislá na druhu (a někdy i verzi) prohlížeče, takže zobrazení matamatické symboliky opět nemá jednotný a konzistentní charakter. Osobně v případě potřeby vložení matematického vzorce na web ho vytvořím v TeXu a z výsledného pdf udělám obrázek.
Druhou věcí je, že jak TeX tak mathml jsou paradoxně důkazem, že se lze od "kabalistické" symboliky oprostit a vše vyjadřovat ve znacích dostupných z ASCII klávesnice. Faktem také je, že přírodní vědy se staly vědami (v 18. a na začátku 19. století) právě poté, co postupně opustily podobnou symboliku a přešly na zkratky a symboly vycházející z latinky. Matematiku tento proces přeměny z alchymie na moderní vědu teprve čeká (nakročeno má IMHO existencí matematických funkcí v programovacích jazycích).
Velmi tvrdým kritériem je dle mého názoru rovněž požadavek, aby podle předkládaného vzorce šel udělat program (procedura, metoda) pro počítač (?pascal, ?python, ?java, ?něco jiného obecně dostupného), protože při této činnosti vyplynou vágně definované nebo zcela nedefinované pojmy jako olej na hladinu vody. Obávám se, že by bylo také nanejvýš vhodné přehodnotit ve středoškolské matematice řadu oblastí, především ve vyšší matematice, které jsou naprosto neaktuální (proč aproximovat přes empirickou křivku nějakou funkci a tu pak integrovat, když v praxi stejně řešíme problém "hrubou silou" svého PC přímo nad empirickými daty?). Na druhé straně by asi nezaškodilo obohatit partie s prvočísly (bezpečné šifrování, elektronický podpis ...).
Při úpravě stávajícího neutěšeného stavu ve smyslu výše naznačených řešení by asi neměl být problém se zařazením matematiky mezi povinné maturitní předměty, a patrně by se to nesetkalo se žádným významnějším odporem. Je ovšem otázkou, nakolik jsou toho současné "matematické autority" schopny a zda ony symboly a bláboly nezakrývají stejnou myšlenkovou vyprázdněnost, jako v některých humanitních oborech.

Žádné komentáře:

Okomentovat